Tək rejimli lif və çoxmodlu lif arasındakı fərqi başa düşməlisiniz. Bu gün gəlin optik siqnallar kimi məlumatları ötürmək üçün istifadə olunan lifli optika haqqında danışaq. İki növ var: tək rejimli və çoxmodlu. Bu məqalədə tək rejimli və çoxmodlu kateqoriyalar və performans ətraflı şəkildə əhatə olunacaq, ona görə də tək rejimli və çoxmodlu arasındakı fərqləri öyrənməyə davam edin.

Əvvəlcə, bəlkə də nüvənin ölçüsü barədə düşünməliyəm. Düşünürəm ki, tək rejimli nüvənin ölçüsü 9 mikron kimi daha kiçikdir, çox rejimli nüvənin ölçüsü isə daha böyükdür, bəlkə də 50 və ya 62,5 mikron. Nüvənin ölçüsü, ehtimal ki, işığın necə yayıldığına təsir göstərir. Tək rejimdə, nüvə daha kiçik olduğundan, bəlkə də yalnız bir işıq rejimi yayıla bilər, buna görə də adı belədir. Çox rejimli birdən çox rejimə icazə verərdi. Bəs burada "rejim" nə deməkdir? Düşünürəm ki, rejim işığın lifdən keçə biləcəyi bir yoldur. Beləliklə, çox rejimli rejimdə işığın birdən çox yolu keçə biləcəyi və bu da modal dispersiyaya səbəb ola biləcəyi zaman. Məhz bu zaman müxtəlif rejimlər fərqli vaxtlarda gəlir və siqnalın təhrif olunmasına səbəb olur. Beləliklə, yalnız bir yola malik tək rejimli rejim bunun qarşısını alır. Bu o deməkdir ki, tək rejimli rejim daha uzun məsafələrdə daha yüksək bant genişliyini idarə edə bilər.

Bəs onda işıq mənbəyi necə olacaq? Düşünürəm ki, tək rejimli lazerlər daha dəqiqdir və işığı daha kiçik nüvəyə yönəldə bilir. Çox rejimli lazerlər LED-lərdən və ya daha ucuz lazerlərdən istifadə edə bilər, çünki nüvə daha böyükdür və işığı birləşdirmək daha asandır. Lazerlər daha bahalıdır, buna görə də tək rejimli ötürücü-ötürücülər çox rejimli ötürücü-ötürücülərdən daha baha başa gəlir.

Məsafə başqa bir amildir. Tək rejimli rejimdə dispersiya daha azdırsa, siqnalın pozulması olmadan daha uzun məsafələrə gedə bilər. Modal dispersiyaya malik çox rejimli rejimdə maksimum məsafələr daha qısa olardı. Bəlkə tək rejimli rejim üçün kilometrlər, çox rejimli rejim üçün isə yüzlərlə metr? Amma dəqiq rəqəmləri yoxlamalıyam. Çox rejimli liflər üçün OM3 və OM4 kimi terminlər eşitmişəm ki, bu da onların performansı ilə bağlıdır. Bunlar, ehtimal ki, müəyyən məsafələrdə daha yüksək sürətlər üçün optimallaşdırılmış müxtəlif dərəcəli çox rejimli liflər üçün standartlardır.

Bant genişliyi — tək rejimli rabitə daha yüksək bant genişliyinə malik olmalıdır, çünki modal dispersiya yoxdur. Beləliklə, şəhərlər arasında və ya telekommunikasiya magistrallarında olduğu kimi yüksək sürətli, uzun məsafəli rabitə üçün tək rejim daha yaxşıdır. Çox rejimli rabitə məlumat mərkəzlərində və ya məsafələrin daha qısa olduğu və qiymətin daha böyük bir problem olduğu yerli şəbəkələrdə istifadə olunur.

Qiymət baxımından, lifin özü: tək rejimli qiymət oxşar ola bilər, lakin ötürücü-ötürücülər (məsələn, SFP modulları) lazerlər səbəbindən daha bahalıdır. Çox rejimli ötürücü-ötürücülər daha ucuzdur, lakin lif bir az daha bahalı ola bilər? Gözləyin, xeyr, düşünürəm ki, tək rejimli lif bəzi hallarda daha ucuzdur, çünki daha sadədir? Yaxud quraşdırma xərcləri fərqli ola bilər. Gözləyin, tək rejimli üçün quraşdırma daha çətin ola bilər, çünki nüvə daha kiçikdir və daha dəqiq bağlayıcılar və hizalama tələb edir. Bu, lifin özü belə olmasa belə, quraşdırmanı daha bahalı edə bilər.

Tətbiqlər: uzun məsafələr, telekommunikasiya, internet provayderləri üçün tək rejimli. Yerli şəbəkələr, məlumat mərkəzləri, kampus şəbəkələri üçün çox rejimli. Həmçinin, yüksək bant genişliyinin tələb olunduğu hallarda, lakin daha qısa müddətlərdə. Məsələn, məlumat mərkəzi daxilində serverləri birləşdirmək kimi.

İstifadə olunan dalğa uzunluqları: Tək rejimli dalğalar tez-tez 1310 nm və 1550 nm, çox rejimli dalğalar isə 850 nm və 1300 nm istifadə edə bilər. Tək rejimli dalğaların daha uzun dalğa uzunluqları daha az zəifləməyə malik ola bilər ki, bu da daha uzun məsafəyə səbəb olur.

Xromatik dispersiya ilə bağlı da bir şey var ki, bu da çox uzun məsafələrdə tək rejimli radiasiyaya daha çox təsir edir, lakin onlar dispersiyaya görə dəyişdirilmiş liflərdən və ya kompensatorlardan istifadə edirlər. Çoxmodlu radiasiyanın əsas problemi, refraktiv indeksin tədricən dəyişdiyi və addım indeksi ilə müqayisədə modal dispersiyanı azaldan dərəcəli indeksli liflərdən istifadə etməklə azaldılan modal dispersiyadır.

Bəli, OM1, OM2, OM3, OM4, OM5 kimi müxtəlif növ çoxmodlu liflər mövcuddur. Hər birinin fərqli bant genişliyi və məsafə imkanları var. OM3 və OM4, 10G, 40G, 100G Ethernet kimi daha yüksək sürətlər üçün 850 nm VCSEL-lərlə (şaquli boşluqlu səth şüalandırıcı lazerlər) istifadə üçün optimallaşdırılmışdır. OM5, çoxmodlu dalğa uzunluğu bölmə multipleksasiyası üçündür.

Beləliklə, bütün bunları bir yerə qoyaraq: nüvə ölçüsü, işıq mənbəyi, məsafə, bant genişliyi, qiymət, tətbiqlər və standartlar. Uzun məsafəli, yüksək qiymətli, yüksək performanslı tək rejimli. Qısa məsafələr üçün çox rejimli, daha aşağı qiymətli, quraşdırılması daha asan, lakin modal dispersiya ilə məhdudlaşır.

Əyilmə radiusu və ya davamlılıq kimi başqa fərqlərin olub olmadığını da yoxlamalıyam. Bəlkə də tək rejimli sistem daha kiçik nüvəyə görə əyilmələrə daha həssasdır, amma əmin deyiləm. Çox rejimli sistem bu baxımdan daha bağışlayıcı ola bilər. Həmçinin, mövcud avadanlıqla uyğunluq. Əgər şəbəkə artıq çox rejimli sistemdən istifadə edirsə, təkmilləşdirmə həm lif, həm də ötürücü-ötürücülərin dəyişdirilməsini tələb edə bilər.

Başqa bir məqam: gələcəyə davamlılıq. Tək rejimli rabitə lifi dəyişdirmədən gələcək sürət artımları üçün daha miqyaslı ola bilər, çox rejimli rabitə isə bant genişliyi ehtiyacları lifin modal dispersiya ilə öhdəsindən gələ biləcəyindən kənara çıxdıqca məhdudiyyətlərə malik ola bilər.

Gözləyin, amma OM5 kimi çoxrejimli texnologiyaların inkişafı ilə, bəlkə də, qısa məsafələrdə daha yüksək sürətlərə tab gətirə bilərlər. Beləliklə, seçim konkret istifadə halından və gözlənilən artımdan asılıdır.

Bütün bunları ardıcıl bir müqayisə şəklində qurmalıyam. Bəlkə də əsas fərqlərdən başlayaq, sonra bant genişliyi, məsafə, qiymət, tətbiqlər və s. kimi texniki aspektlərə keçək. Həmçinin, tez istinad üçün xülasə cədvəli də əlavə edim.

Bəzi rəqəmləri yoxlayım. Tək rejimli nüvə 8-10 mikron, çox rejimli nüvə 50 və ya 62,5 mikrondur. Tək rejimli nüvə lazer mənbələrindən (1310, 1550 nm), çox rejimli nüvə LED/VCSEL-dən (850, 1300 nm) istifadə edir. Maksimum məsafələr: müvafiq avadanlıqla tək rejimli nüvə onlarla kilometrə, hətta 100 km-ə qədər gedə bilər. Standartdan (OM3/OM4) asılı olaraq 100 m-dən 550 m-ə qədər çox rejimli nüvə. Qiymət: tək rejimli ötürücü-ötürücülər daha bahalıdır, lakin lif dəyəri müqayisə edilə bilən və ya bir qədər yüksəkdir? Yoxsa lif daha ucuzdur, lakin ötürücü-ötürücülərə görə ümumi sistem dəyəri daha yüksəkdir.

Həmçinin, bant genişliyi: tək rejimli rejim praktik məqsədlər üçün faktiki olaraq limitsiz bant genişliyinə malikdir, çox rejimli rejim isə modal dispersiya ilə məhdudlaşır. Beləliklə, 10G, 40G, 100G üçün çox rejimli rejim bunu yalnız daha qısa məsafələrdə idarə edə bilər. Tək rejimli rejim bu sürətləri daha uzun məsafələrdə idarə edə bilər.

Standartlar baxımından tək rejimli rejim ITU-T G.652, G.653 və s. ilə əhatə olunur, çox rejimli rejim isə TIA-492-AAAB (OM1) və s.-dir.

Quraşdırma və texniki xidmət: tək rejimli rejim daha dəqiqlik tələb edir, buna görə də daha çox ixtisaslı işçi qüvvəsi tələb oluna bilər, ilkin quraşdırma xərcləri daha yüksəkdir. Çox rejimli rejimlə işləmək daha asandır, quraşdırma xərcləri daha aşağıdır.

Beləliklə, tam müqayisə bütün bu aspektləri əhatə edərdi. Həmçinin təkamüldən də bəhs etmək olar, məsələn, optika xərclərinin azalması səbəbindən daha qısa məsafələrdə tək rejimli rejim daha geniş yayılsa da, çox rejimli rejim hələ də qiymətə həssas, qısa məsafəli ssenarilərdə keçərlidir.